استخدام الهواء المضغوط بدلاً عن الخلاطات الميكانيكية في أحواض التهوية لوحدات معالجة المياه الصــــــناعية (( المعالجة البايولوجية

Abstract

الخلاطات الميكانيكية العاملة حالياً والتي تمتاز بأنها غير كفوءه وبكثرة عطلاتها ومشاكلها الميكانيكية , ويستخدم الهواء لغرض التقليل من الحاجة البايولوجية للأوكسجين في المياه الصناعية المصرفة الـ BOD وكذلك زيادة نمو البكتريا الهوائية والتي تعمل على التغذية على المواد العضوية الدقيقة العالقة وتقليل نسبها نسبة الـ ( Suspended Solid ) في المياه الصناعية المصرفة . من خلال تطبيق البحث تبين حدوث انخفاض للحاجة البايولوجية للأوكسجين وكذلك تقليل نسبة المواد الصلبة العالقة كما سيتم بيانه في تفاصيل البحث للمياه الصناعية المصرفة وهذا البحث يمثل جوهر المعالجة البايولوجية . مفتاح : المعالجة البيولوجية , الهواء المضغوط , الخلاطات الميكانيكية , الحاجة البيولوجية للأوكسجين BOD

المقدمة من خلال معايشة ميكانيكية تهوية المياه الصناعية في أحواض التهوية التابعة لوحدات معالجة المياه الصناعية باستخدام الخلاطات الميكانيكية امتازت هذه العملية بكونها غير كفوءه لكون هذه الخلاطات لاتقوم بمزج الهواء مع كامل كمية المياه الصناعية الموجودة في الحوض بل تقتصر على مزج الهواء مع الطبقات العليا لهذه المياه وبالتالي تكون هذه العملية عاجزة عن تخفيض الحاجة البايولوجية للأوكسجين في المياه الصناعية المصرفة وكذلك لاتساعد على نمو البكتريا الهوائية وبالتالي تكون كفاءتها في تقليل نسبة المواد الصلبة العالقة محدودة بالإضافة إلى مشاكلها الميكانيكية المتعددة . لذا كانت الحاجة ماسة في استبدال هذه الآلية بآلية كفوءه وهي استخدام الهواء المضغوط ونشره في قاعدة الحوض ليعمل على تزويد الهواء للمياه الصناعية بشكل كبير يشمل تقريباً معظم كتلة المياه الصناعية , كذلك إعطاء فرصة للهواء ليذوب في هذه المياه كونه تتم تغذيته من قاعدة الحوض ليؤدي غرضه في تقليل الـ BOD والـ S.S . لقد أشارت المصادر التي اعتمدها البحث على حداثة استخدام الهواء في أحواض التهوية وقد ذهبت هذه المصادر إلى ابعد من ذلك وهي استخدام الأوكسجين في التهوية بدلاً عن الهواء الاعتيادي لزيادة كفاءة عملية التهوية .

الجزء العملي لغرض تحقيق الفائدة المرجوة من البحث وهو تقليل الحاجة البايولوجية للأوكسجين للمياه الصناعية قبل تصريفها الى شبكة المجاري العامة . قامت الكوادر المتخصصة في المصنع بأنشاء شبكة أنابيب بقطر 4 أنج تم ربطها مع دافعة الهواء وتم تزويد أنبوب الدفع بصمام لغرض دفع الهواء الى الجو في حالة حدوث انسداد وضغط عالي لضمان سلامة عمل الدافعة وأنابيب بقطر 1,5 أنج على شكل مربع يرتفع حوالي ( 1 ) م عن قاعدة الحوض وقد تم تثقيب هذه الأنابيب بحوالي 80 ثقب بقطر 1,5 سم بالأضافة الى الأنابيب الواصلة بين الدافعة وأنابيب التهوية والصمام في المواقع الضرورية وكذلك أنشاء المساند التي تربط الشبكة بجسم الحوض ويبلغ طول الشبكة مع ملحقاتها حوالي 100 م . لضمان توزيع الهواء على مساحة واسعة لضمان ذوبان الأوكسجين في الماء , حيث تم تجهيز الشبكة بالصمامات والـ Fittings بعدها تم ربط الشبكة بدافعة هواء نوع Root air Blower بطاقة 1000 م3 / ساعة تعمل على حقن الهواء خلال ثقوب الشبكة وربط هذه الرافعة بلوحة كهربائية لتشغيل وأيقاف الرافعة . لقد أثبتت هذه المنظومة جدواها في تقليل الحاجة البايولوجية وكذلك في نحو البكتريا الهوائية والتي تتغذى على المواد الصلبة العالقة وتقليل نسبها في المياه الصناعية قبل تصريفها . وتجدر الأشارة بأن هذه الدافعة تمتاز بطاقة عالية ونظافة الهواء المدفوع عبر الشبكة بما يضمن عدم أنسداد ثقوب الشبكة . أن الخلاطات الكلاسيكية الموجودة في وحدة المعالجة تمتاز بضعف كفائتها وعدم كفاية الهواء الذي تقوم بحقنه الى المياه الصناعية داخل الحوض وعند تنفيذ هذه الدراسة على الواقع تم التعويض عن ضعف كفاءة هذه الخلاطات .

المناقشة والأستنتاج أن الهدف من دراسة استخدام الهواء المضغوط في معالجة المياه الصناعية هو لغرض أغناء هذه المياه بالأوكسجين المذاب وكذلك لتقليل نسبة المواد الصلبة العالقة والتي يصعب ترسيبها بطرق الترسيب التقليدية . أن اغناء المياه الصناعية بالأوكسجين المذاب يعمل على تقليل الحاجة البايولوجية للأوكسجين الـ BOD وهذا من المواصفات المطلوب وضمن المحددات البيئية , والتي يجب أن تكون اقل من 1000 جزء بالمليون للمياه المصرفة الى شبكة المجاري العامة واقل من 40 جزء بالمليون للمياه المصرفة الى النهر . وقد تحقق هذا الهدف من خلال هذه الدراسة وتنفيذها حيث يعمل الأوكسجين المذاب على تغذية البكتريا الهوائية بألتهام المواد الصلبة العالقة وترسيبها اسفل الحوض وتنقية المياه الى الحدود المسموح , كما هو واضح من الجدول الذي يمثل نتائج التجربة العملية . ومن الجدير بالذكر بأن العديد من المصادر العلمية تؤكد على أعتماد هذه الألية ( وهي الية حقن الهواء الجوي في المياه الصناعية ) كعملية معالجة بايولوجية كفوءة بل ذهبت الى اكثر من ذلك وهو حقن الأوكسجين وليس الهواء بعد توليده في منظومات خاصة لهذا الغرض .

المصادر 1. George T. Austin – Shreve'S Chemical Process Industries , 5th Edition , International Student Edition , Singapore , 1984 . 2. Steel , Water Supply and Sewage , Chapter 25 , 1947 . 3. E – Babbitt , E – Robert Bauman , Sewage and Sewage treatment , Chapter 23 , 1958 .